JP7272772B2 - 車載制御装置及び充電システム - Google Patents

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Description

本開示は、車載制御装置及び充電システムに関する。
車両の交流電力用充電口(以下、「AC充電口」とも称する)が充電ケーブルを介して普通充電器に接続された状態で車両が停車しているときに、車両の補機類を駆動可能な状態にすることがある。たとえば、特開2012-85403号公報(特許文献1)では、上記のように車両の補機類を駆動可能にした状態で普通充電器からAC充電口に電力の供給を受けて車載バッテリを充電することが、「マイルーム充電」と称されている。なお、普通充電器は、交流電力供給方式(以下、「AC方式」とも称する)の給電設備であり、車両外部に設置されている。
特開2012-85403号公報
上記特許文献1に記載される従来のマイルーム充電は、普通充電器によって車載バッテリを充電するときには充電完了までに長時間を要することを見越して、普通充電器による充電中にユーザが補機類を使用できるようにするものである。
他方、急速充電器は、短時間で車載バッテリを充電すること(すなわち、急速充電)を目的として使用されるため、急速充電器によって車載バッテリを充電しているときに補機類を駆動して充電時間を延ばすことは望ましくない。このため、急速充電器によって車載バッテリを充電するときには、原則として補機類を駆動することは禁止される。たとえ車両制御において許容されていても、急速充電中には補機類を駆動しないこと、さらには充電完了後には直ちに車両を移動させることが、運転者同士のマナーとなっている。なお、急速充電器は、直流電力供給方式(以下、「DC方式」とも称する)の給電設備であり、車両外部に設置されている。一般に、急速充電器の電流値は50A以上であり、急速充電器の典型的な例では、最高出力が50kW(定格電圧400V、定格電流125A)である。
このため、従来の車載制御装置では、車両の直流電力用充電口(以下、「DC充電口」とも称する)が充電ケーブルを介してDC方式の給電設備に接続されているときに車両の補機類を駆動可能な状態にすること(以下、「DCマイルームモード」とも称する)は想定されていない。しかしながら、DC方式の給電設備がDCマイルームモードに対応するように構成されていれば、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザ(たとえば、運転者及び同乗者)の利便性を向上させることは可能である。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、直流電力用充電口に供給される直流電力によって車載バッテリを充電するときに、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることができる車載制御装置、及びそのような車載制御装置を含む充電システムを提供することである。
本開示に係る車載制御装置は、直流電力用充電口及び補機類を備える車両を制御する車載制御装置であって、判断部と情報取得部とを備える。判断部は、車両外部の給電設備が充電ケーブルを介して直流電力用充電口に接続されているときに、所定の補機類を駆動可能な状態にする補機駆動モードを許可するか否かを判断するように構成される。情報取得部は、給電設備に関する所定の設備情報を取得するように構成される。そして、判断部は、上記の設備情報を用いて給電設備が補機駆動モードに対応していると判断される場合には補機駆動モードを許可し、上記の設備情報を用いて給電設備が補機駆動モードに対応していないと判断される場合には補機駆動モードを許可しないように構成される。
上記車載制御装置では、車両の直流電力用充電口に供給される直流電力によって車載バッテリを充電するときに、給電設備が補機駆動モードに対応している場合には補機駆動モードが許可されることで、当該車両のユーザの利便性を向上させることができる。他方、給電設備が補機駆動モードに対応していない場合には補機駆動モードは許可されないため、他の車両のユーザの利便性を阻害することが抑制される。このため、上記車載制御装置によれば、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることが可能になる。
上記の設備情報は、給電設備の供給電力の大きさを含んでもよい。上記の判断部は、給電設備の供給電力の大きさが所定の大きさ以下である場合に、給電設備が補機駆動モードに対応していると判断するように構成されてもよい。
給電設備の供給電力が小さくなるほど充電速度が低下するため、供給電力が小さい給電設備は、急速充電を目的としない。よって、こうした給電設備は、普通充電器と同様、充電中に補機駆動モードを実行することが許される(マナー違反にならない)と考えられる。上記の判断部は、給電設備の供給電力の大きさを用いることで、補機駆動モードを許可するか否かを容易かつ的確に判断することができる。
上記車載制御装置は、給電設備から直流電力用充電口に供給される電力を用いて車両の車載バッテリを充電しているときに車載バッテリのSOC(State Of Charge)が所定SOC値以上になったことを含む所定の要求条件が成立する場合に、給電設備の供給電力の大きさを所定の大きさ以下にするように給電設備に要求する要求部をさらに備えてもよい。
上記のように車載バッテリのSOCを用いることで、車載バッテリが十分に充電されたタイミングを検知することができる。通常、車載バッテリが十分に充電されていることは、給電設備を用いるメインの目的が果たされたことを意味するため、車載バッテリが十分に充電されると、当該車両は他の車両のユーザの要求に応じて移動可能な状態になる。上記車載制御装置は、こうした状態で給電設備に供給電力の大きさを所定の大きさ以下にする要求を行なう(すなわち、補機駆動モードを許可する)ことにより、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることを可能とする。
上記の設備情報は、給電設備が公共/非公共のいずれの設備であるかを示す情報を含んでもよい。上記の判断部は、給電設備が非公共の設備である場合に、給電設備が補機駆動モードに対応していると判断するように構成されてもよい。
非公共の設備のユーザ(当該設備を使用する権利を有する者)は、少人数に限定される。このため、非公共の設備について補機駆動モードを許可しても、他の車両のユーザの利便性を阻害する可能性は低いと考えられる。上記の判断部は、給電設備が公共/非公共のいずれの設備であるかに基づいて、補機駆動モードを許可するか否かを容易かつ的確に判断することができる。
車両は、所定の情報を報知する第1報知装置をさらに備えてもよい。車載制御装置は、上記の判断部により補機駆動モードを許可しないと判断された場合に、補機駆動モードを実行できないことを第1報知装置に報知させる報知部をさらに備えてもよい。
上記の車載制御装置では、補機駆動モードを実行できないことが報知されることによって、補機駆動モードが許可されているか否かをユーザに認識させることができる。
上記所定の補機類には、空調装置、音響機器、映像機器、ナビゲーションシステム、シートヒータ、及びミラーヒータの少なくとも1つが含まれてもよい。また、上記の車載制御装置は、補機駆動モードの実行が要求され、かつ、補機駆動モードが許可されると、補機駆動モードを実行する実行部をさらに備えてもよい。
消費電力が小さい補機類は、たとえ充電中に駆動されたとしても、充電速度への影響は小さい。このため、こうした補機類は、補機駆動モードの実行/非実行によらず、充電中に駆動可能にされても、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害しない(マナー違反にならない)と考えられる。補機駆動モードの実行によって駆動可能になる補機類(すなわち、上記所定の補機類)としては、ある程度消費電力が大きい補機類が適している。こうした補機類の例としては、上記の空調装置等が挙げられる。これらの補機類は、消費電力が大きいため、ユーザからの要求があったときに駆動可能にされることが好ましい。
本開示の第1の観点に係る充電システムは、上述したいずれかの車載制御装置と、補機駆動モードに対応している給電設備とを含む。車載制御装置は、所定の送信条件が成立する場合に所定の信号を給電設備へ送信するように構成される。補機駆動モードに対応している給電設備は、所定の情報を報知する第2報知装置を備える。また、この給電設備は、車載制御装置から上記所定の信号を受信すると、補機駆動モードが許可されていることを第2報知装置に報知させるように構成される。
上記充電システムでは、補機駆動モードが許可されていることが報知されることによって、他の車両のユーザは、給電設備において急速充電が行なわれていないことを認識することができる。そして、他の車両のユーザが給電設備を用いて急速充電を行なうことを希望する場合には、他の車両のユーザは当該車両の運転者にその旨を伝えて車両を移動させることを要求することができる。このため、上記の給電設備を用いた充電中に補機駆動モードを実行して補機類を駆動しても、他の車両のユーザの利便性を過度には阻害しないと考えられる。
上記送信条件は、給電設備から直流電力用充電口に供給される電力を用いて車両の車載バッテリを充電しているときに車載バッテリのSOCが所定SOC値以上になったことを含んでもよい。補機駆動モードに対応している給電設備は、直流電力用充電口へ供給する電力の大きさを変更可能に構成されてもよい。さらに、この給電設備は、車載制御装置から上記所定の信号を受信すると、直流電力用充電口へ供給する電力を小さくするように構成されてもよい。
上記充電システムでは、車載バッテリが十分に充電されたときに、給電設備から車両へ供給される電力が小さくなる。これにより、車載バッテリの過充電が抑制される。
本開示の第2の観点に係る充電システムは、上述したいずれかの車載制御装置と、補機駆動モードに対応している給電設備とを含む。そして、補機駆動モードに対応している給電設備は、系統電源と、系統電源から出力される交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換回路とを含む。
供給電力が小さいDC方式(直流電力供給方式)の給電設備は、系統電源を利用することによって安価で実現できる。こうした給電設備によって急速充電を行なうことは難しいが、直流電力用充電口を備える車両に給電することは可能である。特に、交流電力用充電口を備えない車両においては上記の給電設備の意義が大きい。こうした給電設備は、供給電力が小さいため、普通充電器と同様、充電中に補機駆動モードを実行することが許される(マナー違反にならない)と考えられる。
本開示によれば、直流電力用充電口に供給される直流電力によって車載バッテリを充電するときに、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることができる車載制御装置、及びそのような車載制御装置を含む充電システムを提供することが可能になる。
本開示の実施の形態1に係る車載制御装置が適用された車両の概略構成を示す図である。 本開示の実施の形態1に係る車両の車室内(特に、運転席近傍)を示す図である。 本開示の実施の形態1に係る充電システムにおける第2対応設備の構成を説明するための図である。 本開示の実施の形態1に係る充電システムにおいて、給電設備から供給される電力によって車載バッテリの充電を行なう場合に車両で行なわれる制御と給電設備で行なわれる制御との各々について処理手順を示すフローチャートである。 図1に示したスタンドディスプレイに表示される給電開始画面の一例を示す図である。 図1に示したスタンドディスプレイに表示される給電中画面の一例を示す図である。 本開示の実施の形態1に係る車載制御装置によって実行されるマイルーム対応判定の処理手順を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態1に係る車載制御装置によって実行されるDCマイルームモード実行/非実行制御の処理手順を示すフローチャートである。 図2に示したメータパネルに表示されるマイルーム実行受付画面の一例を示す図である。 本開示の実施の形態1に係る充電システムにおいて、DCマイルームモードを実行できないことを報知するために表示される画面の一例を示す図である。 本開示の実施の形態2に係る充電システムにおける第3対応設備の構成を説明するための図である。 本開示の実施の形態2に係る充電システムにおいて、車載制御装置によって実行されるDCマイルームモード実行/非実行制御と、給電設備で行なわれる給電制御との各々について処理手順を示すフローチャートである。 本開示の実施の形態2に係る充電システムにおいて、DCマイルームモードが許可されていることを報知するために表示されるマイルーム中画面の一例を示す図である。
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
以下では、車載制御装置が適用される車両がハイブリッド車(より特定的には、プラグインハイブリッド車)である例について説明するが、車載制御装置の適用対象は、ハイブリッド車に限定されず、エンジンを搭載しない電気自動車であってもよい。また、以下では、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)を「ECU」と称する。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に係る車載制御装置が適用された車両の概略構成を示す図である。図1を参照して、車両200は、DC充電ユニット10と、DCインレット13と、車両ECU50と、DC/DCコンバータ60と、駆動バッテリ71と、補機バッテリ72と、走行駆動部80と、駆動輪90と、入力装置210と、報知装置220と、電装品230と、アクセサリソケット240とを備える。走行駆動部80は、PCU81とMG(Motor Generator)82とを含み、駆動バッテリ71に蓄えられた電力を用いて車両200を走行させるように構成される。DC充電ユニット10及び走行駆動部80は、車両ECU50によって制御される。この実施の形態に係る車両ECU50、DCインレット13、電装品230は、それぞれ本開示に係る「車載制御装置」、「直流電力用充電口」、「所定の補機類」の一例を構成する。
車両ECU50は、演算装置51、記憶装置52、入出力ポート、及び通信ポート(いずれも図示せず)を含んで構成される。演算装置51としては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。記憶装置52は、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、各種情報を保存するストレージ(たとえば、ROM(Read Only Memory)及び書き換え可能な不揮発性メモリ)とを含む。ストレージには、各種制御で用いられるプログラムのほか、プログラムで使用される各種パラメータ(たとえば、後述する許可フラグ)なども予め格納されている。記憶装置52に記憶されているプログラムを演算装置51が実行することで、各種制御が実行される。この実施の形態に係る車両ECU50は、本開示に係る「判断部」、「情報取得部」、「報知部」、及び「実行部」を含む。たとえば、演算装置51と、演算装置51により実行されるプログラムとによって、「判断部」、「情報取得部」、「報知部」、及び「実行部」が具現化される。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
入力装置210は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置210は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に対応する信号を車両ECU50へ出力する。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置210としては、各種スイッチ(押しボタンスイッチ等)のほか、キーボード、マウス、タッチパネルなどを採用することができる。この実施の形態では、入力装置210が、後述するパワースイッチPS、並びに操作部S1及びS2を含む(図2参照)。
報知装置220は、車両ECU50から要求があったときに、ユーザ(たとえば、車両200の運転者)へ所定の報知処理を行なうように構成される。ユーザへの報知処理は任意であり、表示装置への表示(文字や画像等)で知らせてもよいし、スピーカーにより音(音声を含む)で知らせてもよいし、所定のランプを点灯(点滅を含む)させてもよい。報知装置220の例としては、表示装置、スピーカー、ランプが挙げられる。この実施の形態では、報知装置220が、後述するメータパネルD1及びヘッドアップディスプレイD2(図2参照)、並びに非常点滅灯を含む。
電装品230は、リレーR11がオンされることによって駆動可能になる車載電子機器である。リレーR11は、電装品230と補機バッテリ72との間に設けられている。リレーR11がON状態(接続状態)になると、補機バッテリ72から電装品230へ電力が供給されるようになる。他方、リレーR11がOFF状態(遮断状態)になると、補機バッテリ72から電装品230へ電力が供給されなくなる。電装品230は、たとえばユーザの操作に応じて動作するように構成される。電装品230には操作部が設けられており、ユーザはその操作部を操作して、電装品230の電源をON/OFFしたり、電装品230に所定の処理を実行させたり、電装品230の動作条件を変更したりすることができる。この実施の形態では、電装品230が、後述するナビゲーションシステム及び空調装置を含む。
アクセサリソケット240は、所定の電圧(たとえば、約12V)の直流電力を供給するソケット形式の電力供給装置である。アクセサリソケット240は、たとえば車室内のコンソールボックスの中に設けられる。アクセサリソケット240は、補機バッテリ72から電力の供給を受けることによって使用可能になる。アクセサリソケット240と補機バッテリ72との間にはリレーR12が設けられている。リレーR12がON状態(接続状態)になると、補機バッテリ72からアクセサリソケット240へ電力が供給されるようになる。他方、リレーR12がOFF状態(遮断状態)になると、補機バッテリ72からアクセサリソケット240へ電力が供給されなくなる。
車両ECU50が停止状態(スリープ状態を含む)であるときには、上記のリレーR11,R12は、後述するパワースイッチPSの操作に応じてON状態/OFF状態が切り替わる。他方、車両ECU50が作動状態であるときには、上記のリレーR11,R12は、車両ECU50によってON/OFF制御される。
駆動バッテリ71は、電動走行用の電力を蓄電する駆動バッテリであり、車両ECU50によって充電制御される。また、図示は省略しているが、車両200はエンジン(内燃機関)をさらに備える。車両200は、駆動バッテリ71に蓄えられた電力とエンジン(図示せず)の出力との両方を用いて走行可能なハイブリッド車である。エンジンが発生する運動エネルギーが、動力分割装置(図示せず)によって分配され、駆動輪90を駆動するために使用されるとともに、図示しないMGにおいて発電のために使用される。
駆動バッテリ71は、たとえば二次電池(リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等)と、車両ECU50によってON/OFF制御される充電リレーと、車両ECU50によってON/OFF制御されるSMR(システムメインリレー)と、駆動バッテリ71の状態を監視する監視ユニットと(いずれも図示せず)を含んで構成される。監視ユニットは、駆動バッテリ71の状態(温度、電流、電圧等)を検出する各種センサを含み、検出結果を車両ECU50へ出力する。充電リレーは、車両外部の給電設備(外部電源を含む設備)による駆動バッテリ71の充電時にON状態にされる。SMRは、駆動バッテリ71から走行駆動部80への電力供給経路に配置され、駆動バッテリ71の電力を用いた走行時にON状態にされる。車両ECU50は、監視ユニットの出力(各種センサの検出値)に基づいて駆動バッテリ71の状態(SOC等)を取得する。
駆動バッテリ71は、MG82により駆動輪90を駆動するための電力をPCU81へ供給する。MG82は、回転電機であって、たとえば三相交流モータジェネレータである。MG82は、PCU81によって駆動され、駆動輪90を回転させる。また、MG82は、車両200の制動時等に回生発電を行なうことも可能である。
PCU81は、演算装置(たとえば、CPU)を含んで構成される制御装置と、インバータと、コンバータと(いずれも図示せず)を含んで構成される。PCU81の制御装置は、車両ECU50からの指示(制御信号)を受信し、その指示に従ってPCU81のインバータ及びコンバータを制御する。PCU81は、MG82の力行駆動時には、駆動バッテリ71に蓄えられた電力を交流電力に変換してMG82へ供給し、MG82による発電時には、発電された電力を整流して駆動バッテリ71へ供給する。
補機バッテリ72は、補機類を駆動するための電力を蓄電する車載バッテリである。補機バッテリ72は、低電圧系(たとえば、12V系)の車載バッテリであり、車両200に搭載される補機類に対して電力を供給する。補機バッテリ72としては、たとえば鉛バッテリを採用できる。ただし、鉛バッテリ以外の二次電池(たとえば、ニッケル水素電池)を補機バッテリ72として採用してもよい。
補機類は、車両200において電動走行以外で電力を消費する負荷である。たとえば、報知装置220、電装品230、アクセサリソケット240、及び制御用コンピュータ(車両ECU50等)は、補機類に相当する。車両200に搭載される補機類は、補機バッテリ72の電力を用いて生成される駆動電力(たとえば、電圧5V~12V程度の電力)で駆動される。
DCインレット13は、充電ケーブルが接続される部分である。車両外部の給電設備(以下、単に「給電設備」と称する)が充電ケーブルを介してDCインレット13に接続される。DCインレット13は、DC方式(直流方式)に対応する充電口(DC充電口)である。DC方式の給電設備からDCインレット13に供給された直流電力は、DC充電ユニット10に入力される。DC充電ユニット10は、DC方式に対応する充電ユニットであり、制御部11と、DC充電回路12とを備える。制御部11は、基本的には、前述した車両ECU50と同じハードウェア構成を有する。すなわち、制御部11も、演算装置及び記憶装置等(いずれも図示せず)を含んで構成される。DC充電回路12は、たとえばフィルタ回路、及び各部の状態(温度、電流、電圧等)を検出する各種センサ(いずれも図示せず)を含む。DC充電回路12における各部の状態を示すセンサの検出結果は制御部11へ出力され、さらに制御部11から車両ECU50へ送信される。
給電設備が充電ケーブルを介してDCインレット13に接続されることによって、給電設備から充電ケーブルを通じて供給される直流電力をDCインレット13が受電できるようになる。こうした状態において、所定の充電開始条件が成立すると、車両ECU50は、給電設備からDCインレット13に供給される電力を用いて車載バッテリ(たとえば、駆動バッテリ71)の充電を行なう。より具体的には、給電設備から充電ケーブルを通じてDCインレット13に供給された直流電力は、DC充電回路12に入力される。制御部11は、車両ECU50からの指示(制御信号)を受信し、その指示に従ってDC充電回路12を制御する。たとえば、駆動バッテリ71の充電時には、給電設備の電力がDC充電回路12を通じて駆動バッテリ71へ供給される。なお、給電設備の詳細については後述する。
DC/DCコンバータ60は、駆動バッテリ71から補機バッテリ72へ供給される直流電力を遮断したり変圧したりするように構成される。たとえば、駆動バッテリ71から供給される直流電力を用いて補機バッテリ72を充電するときには、DC/DCコンバータ60は、駆動バッテリ71から供給される直流電力を変圧(たとえば、降圧)して、所定の電圧(たとえば、約12V)の電力を補機バッテリ72へ出力するように制御される。DC/DCコンバータ60は、車両ECU50によって制御される。駆動バッテリ71の電力を補機バッテリ72へ供給するときには、駆動バッテリ71から補機バッテリ72への電力供給経路が接続され、駆動バッテリ71から出力された電力がDC/DCコンバータ60によって所定の電力に変換されて補機バッテリ72に供給される。車両ECU50が停止状態であるときには、駆動バッテリ71から補機バッテリ72への電力供給経路がDC/DCコンバータ60で遮断され、駆動バッテリ71の電力が補機バッテリ72に供給されなくなる。
図2は、実施の形態1に係る車両200の車室内(特に、運転席近傍)を示す図である。
図1とともに図2を参照して、車両200は、フロントガラス201と、ステアリングホイール202と、シフトレバー203とを備える。また、車両200は、入力装置210に含まれるパワースイッチPS及び操作部S1及びS2をさらに備える。また、車両200は、報知装置220に含まれるメータパネルD1及びヘッドアップディスプレイD2をさらに備える。また、車両200は、電装品230に含まれるナビゲーションシステム及び空調装置をさらに備える。ナビゲーションシステムは、操作部S3及び表示部D3を含む。空調装置は、操作部S4、表示部D4、及び吹出口204を含む。ナビゲーションシステムの本体(演算装置を含む制御ユニット、及びGPS(Global Positioning System)モジュール等)は、たとえばインストルメントパネル内に配置される。また、空調装置の本体(電動コンプレッサ等)は、たとえばエンジンルーム又はモータルームに配置される。
図示は省略しているが、車両200には、車両200の状態を検出して車両ECU50へ出力する各種センサ(車速センサ、燃料計、オドメータ、アクセル開度センサ、大気圧センサ、外気温センサなど)が設けられている。車両ECU50は、これらのセンサや前述した駆動バッテリ71の監視ユニットなどの出力値から車両200の状態(車両の走行速度、外気温、エンジンの燃料残量、駆動バッテリ71のSOC、走行距離、燃費、電費など)を求めるように構成される。メータパネルD1はフロントガラス201の近傍に位置し、メータパネルD1には、車両ECU50において求められた車両200の状態などが表示される。操作部S1は、メータパネルD1の操作部であり、たとえばステアリングホイール202に設けられている。ユーザは操作部S1を操作してメータパネルD1の表示の切替え等を行なうことができる。また、ヘッドアップディスプレイD2はフロントガラス201に設けられている。ヘッドアップディスプレイD2の本体はインストルメントパネル内に配置されている。ヘッドアップディスプレイD2にも、車両ECU50において求められた車両200の状態などが表示される。操作部S2は、ヘッドアップディスプレイD2の操作部であり、たとえばステアリングホイール202の近傍に設けられている。ユーザは操作部S2を操作してヘッドアップディスプレイD2のON/OFF及び表示の切替え等を行なうことができる。
ナビゲーションシステムは、操作部S3及び表示部D3に加えて、演算装置、記憶装置、及びGPSモジュールなど(いずれも図示せず)をさらに備え、車両200の現在位置から目的地までの最適ルート(たとえば、最短ルート)を見つけるための経路探索を行ない、経路探索により見つかった最適ルートを地図上に表示するように構成される。地図及び探索結果は、表示部D3に表示される。ナビゲーションシステムは、スピーカー機能を有し、音(音声を含む)によって報知するように構成されてもよい。記憶装置には、制御プログラム及び地図データベース等が記憶される。ユーザは操作部S3(たとえば、操作ボタン)を操作して上記経路探索における目的地等をナビゲーションシステムに入力することができる。車両ECU50とナビゲーションシステムとは相互通信可能に接続されている。車両ECU50は、ナビゲーションシステムから情報を取得することができる。
空調装置は、車室内の空気調和(すなわち、空気の温度、湿度、清浄度、気流などの調整)を行なう装置である。空調装置は、空気調和された空気を吹出口204から車室内へ吹き出すことによって、車室内の空気環境を所定の目標状態に近づけるように動作する。ユーザは、操作部S4(たとえば、操作ボタン)を操作することによって、空調装置に目標状態(たとえば、目標温度)を設定することができる。表示部D4には、現在の車室内の空気環境(温度等)及び空調装置の動作条件などが表示される。ユーザは、操作部S4を操作することによって、空調装置の動作条件(たとえば、風向きや風量など)を変更することもできる。
パワースイッチPSは、ステアリングホイール202の近傍に設けられている。パワースイッチPSは、車両200の運転を開始又は終了するときなどに操作される。たとえば、車両システムが停止状態であるときに、ブレーキペダル(図示せず)が踏まれている状態でパワースイッチPSが押されると、車両システム(ひいては、車両ECU50)が起動する。そして、起動した車両ECU50によって駆動バッテリ71のSMRがON状態にされることにより走行駆動部80に電力が供給され、車両が走行可能な状態になる。また、車両の運転者は、車両システムが作動状態であるときに、停車してパーキングブレーキ(図示せず)をかけて、シフトレバー203によってシフトポジションをP(パーキング)にした後、パワースイッチPSを押すことによって、車両システム(ひいては、車両ECU50)を停止状態にすることができる。車両ECU50は、たとえばスリープ状態になる。
車両システムが停止状態であるときには、リレーR11及びR12の各々がOFF状態になっており、報知装置220に含まれる非常点滅灯以外の補機類には電力が供給されない状態になる。以下、こうした補機類の状態を「パワーOFF」と称する。補機類がパワーOFFであるときに、ブレーキペダルが踏まれていない状態でパワースイッチPSが押されると、リレーR12がオンされ、上記非常点滅灯に加えてアクセサリソケット240にも電力が供給された状態になる。以下、この状態を「アクセサリON」と称する。さらに、補機類がアクセサリONであるときに、ブレーキペダルが踏まれていない状態でパワースイッチPSが押されると、リレーR11がオンされ、上記非常点滅灯及びアクセサリソケットに加えて電装品230にも電力が供給された状態になる。以下、この状態を「パワーON」と称する。また、補機類がパワーONであるときに、ブレーキペダルが踏まれていない状態でパワースイッチPSが押されると、リレーR11及びR12の各々がオフされ、補機類がパワーOFFになる。なお、パワーOFF及びアクセサリONにおいて電力が供給される補機類は、任意に設定可能であり、上記に限られない。
補機類がアクセサリON又はパワーONになった時点からの経過時間が所定時間(たとえば、1時間)を超えると、自動的に補機類がパワーOFFになる。たとえば、補機類がアクセサリON又はパワーONになったときに、図示しないタイマが所定時間までのカウントダウンを開始し、残り時間がゼロになると、タイマからの信号によってリレーR11及びR12の両方がOFF状態にされ、補機類がパワーOFFになる。こうしたリレーR11,R12のOFF制御により、補機バッテリの電力不足(さらには、補機バッテリ上がり)が抑制される。
車両システムが停止状態であるときに、DCインレット13に充電ケーブルが接続されると、車両ECU50が起動し、起動した車両ECU50によってリレーR11,R12が制御されるようになる。図示は省略しているが、DCインレット13には、充電ケーブルのコネクタがロックされたこと(ひいては、充電ケーブルがDCインレット13に接続されたこと)を検知する検知器(以下、「接続検知器」とも称する)が設けられている。接続検知器の例としては、リミットスイッチ、近接センサ、光電センサが挙げられる。充電ケーブルのコネクタがロックされると、充電ケーブルのコネクタがロックされたことを示す信号(以下、「ケーブル接続信号」とも称する)が接続検知器から停止状態の車両ECU50へ出力される。ケーブル接続信号が車両ECU50に入力されると、車両ECU50が起動する。そして、車両ECU50が起動することによって報知装置220が駆動可能な状態になる。
DCインレット13に充電ケーブルが接続されているときには、原則として、補機類をパワーONにすることが禁止される。DCインレット13に充電ケーブルが接続されているときには、車両ECU50は、ユーザによってDCマイルームモードが実行されない限りリレーR11,R12をオンしない。すなわち、DCインレット13に充電ケーブルが接続されているときには、DCマイルームモードが実行されていなければ補機類はパワーONにならない。DCマイルームモードは、給電設備が充電ケーブルを介してDCインレット13に接続されているときに、電装品230を駆動可能な状態にする制御モードである。この実施の形態に係るDCマイルームモードは、本開示に係る「補機駆動モード」の一例に相当する。
DCマイルームモード実行中においては、給電設備の電力が直接的又は間接的に補機バッテリ72(ひいては、電装品230)に供給される。この実施の形態では、給電設備の電力が、駆動バッテリ71、DC/DCコンバータ60、及び補機バッテリ72を介して、電装品230に供給される。駆動バッテリ71及び補機バッテリ72はバッファとして機能し得る。DCマイルームモード実行中においては、DC/DCコンバータ60によって駆動バッテリ71から補機バッテリ72への電力供給経路が接続されるとともに、リレーR11及びR12がON状態になる。そして、給電設備の電力がDC充電回路12を通じて駆動バッテリ71へ供給され、さらに駆動バッテリ71から出力された電力がDC/DCコンバータ60によって所定の電力に変換されて補機バッテリ72に供給され、さらに補機バッテリ72から出力された電力がリレーR11及びR12を通じて電装品230に供給される。DCマイルームモード実行中においては、給電設備から補機バッテリ72へ電力が供給されるため、補機バッテリ72の電力不足(さらには、補機バッテリ上がり)が抑制される。
ところで、急速充電器は、短時間で車載バッテリを充電すること(すなわち、急速充電)を目的として使用されるため、急速充電器によって車載バッテリを充電しているときに補機類を駆動して充電時間を延ばすことは望ましくない。急速充電器を用いた急速充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動すると、他の車両のユーザの利便性を阻害するおそれがある。
しかしながら、DC方式の給電設備がDCマイルームモードに対応するように構成されていれば、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザ(たとえば、運転者及び同乗者)の利便性を向上させること(すなわち、DCマイルームモードを許可すること)は可能である。この実施の形態に係る車載制御装置(車両ECU50)は、給電設備がDCマイルームモードに対応している場合にはDCマイルームモードを許可し、給電設備がDCマイルームモードに対応していない場合にはDCマイルームモードを許可しないことで、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることを可能にする。
この実施の形態に係る充電システムは、前述した車両200(すなわち、車両ECU50を含む車両)と、DCマイルームモードに対応していない給電設備の一例(以下、「非対応設備」とも称する)と、DCマイルームモードに対応している給電設備の第1及び第2の例(以下、「第1対応設備」、「第2対応設備」とも称する)とを含む。以下、非対応設備、並びに第1及び第2対応設備について説明する。
非対応設備、並びに第1及び第2対応設備は、いずれもDC方式の給電設備である。非対応設備及び第1対応設備の各々は公共の設備であり、第2対応設備は非公共の設備である。公共の設備は、公に開放された設備であり、たとえば、公共施設(役所、病院、図書館など)、商業施設、宿泊施設、及び駐車場(高速道路のサービスエリアなど)に設置される。非公共の設備は、公に開放されていない設備であり、たとえば私的領域(住宅など)に設置される。まず、図1を用いて、非対応設備、並びに第1及び第2対応設備に共通の構成について説明する。
図1を参照して、給電設備は、本体310と充電ケーブル320と電源400とを備える。充電ケーブル320は本体310に接続されている。ただし、充電ケーブル320は、本体310に対して着脱可能であってもよい。本体310は、電源400から電力の供給を受けて、充電ケーブル320へ電力を出力する。本体310は、制御装置311とディスプレイ(以下、「スタンドディスプレイ」と称する)312とを内蔵する。制御装置311は、基本的には、前述した車両ECU50と同じハードウェア構成を有する。すなわち、制御装置311も、演算装置及び記憶装置等(いずれも図示せず)を含んで構成される。この実施の形態では、スタンドディスプレイ312としてタッチパネルディスプレイを採用する。スタンドディスプレイ312は、制御装置311から要求された情報を表示し、表示された画面に対してユーザが所定の操作を行なったときには、その操作に対応する信号を制御装置311へ出力するように構成される。充電ケーブル320は、先端にコネクタ321を有し、内部に信号線と電力線とを含む。給電設備が充電ケーブル320を介してDCインレット13に接続されることによって、制御装置311と車両ECU50とが相互通信可能に接続されるとともに、電源400からDC充電回路12への電力供給経路が形成される。
次に、非対応設備及び第1対応設備について順に説明する。
非対応設備では、電源400が電圧200Vの3相交流電源である。非対応設備の本体310は、図1に示される構成に加えて、AC/DCコンバータ及び昇圧回路を含む電力変換回路(図示せず)をさらに備える。電力変換回路は、電源400から供給される交流電力に所定の電力変換を行ない、約50kW(定格電圧400V、定格電流125A)の直流電力を充電ケーブル320へ出力する。こうした給電設備は、いわゆる急速充電器に属し、急速充電を目的とする。このため、非対応設備を用いた急速充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動すると、他の車両のユーザの利便性を阻害するおそれがある。
第1対応設備では、電源400が電圧200Vの3相交流電源である。第1対応設備の本体310は、図1に示される構成に加えて、AC/DCコンバータ及び昇圧回路を含む電力変換回路(図示せず)をさらに備える。電力変換回路は、電源400から供給される交流電力に所定の電力変換を行ない、約4kW(定格電圧400V、定格電流10A)の直流電力を充電ケーブル320へ出力する。出力電流値50A未満の給電設備は、普通充電器に近い充電速度になるため、第1対応設備を用いた充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動しても、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害する可能性は低いと考えられる。よって、第1対応設備は、普通充電器と同様、充電中にDCマイルームモードを実行することが許される(マナー違反にならない)と考えられる。
続けて、第2対応設備について説明する。図3は、第2対応設備の構成を説明するための図である。図3を参照して、第2対応設備では、電源400が、電圧200Vの家庭用電源(より特定的には、系統電源)である。系統電源は、電力系統(電力会社等によって提供される電力網)から電力の供給を受ける交流電源である。本体310は、図1に示される構成に加えて、コンセント313をさらに備える。また、充電ケーブル320は、コネクタ321の反対側の端部(基端)にコンセントプラグ322を有し、ケーブルの途中(コネクタ321とコンセントプラグ322との間)に制御ボックス330を有する。制御ボックス330は、制御装置331と、AC/DCコンバータ及び昇圧回路を含む電力変換回路332とを内蔵する。制御装置331は、基本的には、前述した車両ECU50と同じハードウェア構成を有する。すなわち、制御装置331も、演算装置及び記憶装置等(いずれも図示せず)を含んで構成される。電力変換回路332は、制御装置331によって制御される。第2対応設備が充電ケーブル320を介してDCインレット13に接続された状態においては、制御装置311と制御装置331と車両ECU50とが相互通信可能に接続される。電力変換回路332は、制御装置331によって制御され、コンセント313からDCインレット13へ供給される電力を遮断したりAC/DC変換したりする。制御装置331は、制御装置311又は車両ECU50からの指示に従って電力変換回路332を制御する。
第2対応設備では、コンセントプラグ322がコンセント313に接続される(たとえば、差し込まれる)ことによって、制御装置311と制御装置331とが相互通信可能に接続されるとともに、電源400と電力変換回路332とが電気的に接続される。これにより、電源400から電力変換回路332に電力が供給される。電力変換回路332は、電源400(系統電源)から出力される交流電力を直流電力に変換して出力するように構成される。第2対応設備では、電力変換回路332が約4kW(定格電圧400V、定格電流10A)の直流電力をコネクタ321へ出力する。第2対応設備の出力電流値(定格電流)は50A未満であるため、第2対応設備を用いた充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動しても、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害する可能性は低いと考えられる。また、第2対応設備は非公共の設備であり、非公共の設備のユーザは少人数に限定される。この観点からも、第2対応設備を用いた充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動したときに他の車両のユーザの利便性を阻害する可能性は低いと考えられる。
図4は、実施の形態1に係る充電システムにおいて、給電設備から供給される電力によって車載バッテリの充電を行なう場合に車両200で行なわれる制御と給電設備で行なわれる制御との各々について処理手順を示すフローチャートである。図4に示される車両200の処理は、たとえば、前述の接続検知器によって充電ケーブル320のコネクタ321がロックされたこと(ひいては、充電ケーブル320がDCインレット13に接続されたこと)が検知され、前述のケーブル接続信号によって車両ECU50が起動したときに開始される。一方、図4に示される給電設備の処理は、ユーザが給電設備に対して所定の操作(以下、「開始操作」とも称する)を行なったときに開始される。なお、図4の処理における車両ECU50と給電設備との間での通信は、たとえば充電ケーブル320(より特定的には、ケーブル内部の信号線)を通じて行なわれる。
図4を参照して、車両ECU50は、ステップ(以下、単に「S」とも表記する)11において、給電を要求する信号(以下、「給電要求信号」とも称する)を充電ケーブル320を通じて給電設備(以下、「対象設備」と称する)へ送信する。一方、対象設備の制御装置311は、ユーザによって上記開始操作がなされると、S21において、車両200から給電要求信号を受信したか否かを判断する。給電要求信号の受信が確認されるまでの間(すなわち、S21にてNOと判断されている期間)は、S21の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。
対象設備の制御装置311は、上記給電要求信号を受信したとき(すなわち、S21にてYESと判断されたとき)に車両200を検知する。そして、制御装置311は、上記給電要求信号を受信すると(すなわち、車両200を検知すると)、S22において、当該対象設備に関する所定の設備情報を車両200へ送信する。この実施の形態では、対象設備の供給電力の大きさを示すパラメータ(たとえば、定格電流に相当する出力電流値)が、上記の設備情報に含まれる。たとえば、対象設備が非対応設備である場合には、対象設備の制御装置311は、出力電流値が125Aであることを示す設備情報を車両200へ送信する。また、対象設備が第1又は第2対応設備である場合には、対象設備の制御装置311は、出力電流値が10Aであることを示す設備情報を車両200へ送信する。なお、出力電流値に代えて電力値(単位:ワット)を用いてもよい。
一方、車両ECU50は、S12において、対象設備から設備情報を受信したか否かを判断する。設備情報の受信が確認されるまでの間(S12においてNOと判断されている期間)は、S12の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。そして、車両ECU50は、S22で対象設備から送信された設備情報を取得すると(S12にてYES)、S13において、取得した設備情報を記憶装置52に保存する。
対象設備の制御装置311は、上記S22の処理後、S23において、スタンドディスプレイ312に給電開始画面を表示させてユーザからの給電実行操作を待つ。給電実行操作がなされるまでの間は、S23において、給電実行操作がなされたか否かが所定の制御周期ごとに繰り返し判断される。図5は、スタンドディスプレイ312に表示される給電開始画面の一例を示す図である。
図5を参照して、この給電開始画面は、メッセージM1と、OKボタンM11と、キャンセルボタンM12とを表示して、OKボタンM11とキャンセルボタンM12とのいずれかを選択することをユーザに促す。この給電開始画面では、OKボタンM11を選択することが、上記給電実行操作に相当する。すなわち、ユーザによってOKボタンM11が選択されると、S23においてYESと判断される。他方、ユーザによってキャンセルボタンM12が選択されると、給電が中止され、図4の処理が終了する。なお、スタンドディスプレイ312は、タッチパネルディスプレイであるため、指やペンなどが画面に触れたときに、触れられた画面位置を感知することができる。ユーザは、画面に触れる(たとえば、画面上のボタンを押す)ことによって、OKボタンM11とキャンセルボタンM12とのいずれかを選択することができる。
再び図4を参照して、対象設備の制御装置311は、S23においてYESと判断されると、S24において、給電開始を知らせる信号(以下、「給電開始信号」とも称する)を車両200へ送信するとともに、車両200への給電を実行する。これにより、所定の直流電力がコネクタ321に供給される。
一方、車両ECU50は、上記S13の処理後、S14において、対象設備から給電開始信号を受信したか否かを判断する。給電開始信号の受信が確認されるまでの間(S14においてNOと判断されている期間)は、S14の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。そして、車両ECU50は、S24で対象設備から送信された給電開始信号を受信すると(S14にてYES)、S15において、駆動バッテリ71の充電リレー(図示せず)をON状態(導通状態)にして、駆動バッテリ71の充電を実行する。そして、車両ECU50は、充電開始後、S16において、駆動バッテリ71の状態(SOC等)を対象設備へ送信するとともに、S17において、給電が停止したか否かを判断する。給電の停止が確認されるまでの間(S17においてNOと判断されている期間)は、S16及びS17の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。
対象設備の制御装置311は、給電開始後、S25において、スタンドディスプレイ312に給電中画面を表示させてユーザからの給電停止操作を待つ。給電停止操作がなされるまでの間は、S25において、給電停止操作がなされたか否かが所定の制御周期ごとに繰り返し判断される。図6は、スタンドディスプレイ312に表示される給電中画面の一例を示す図である。
図6を参照して、この給電中画面は、メッセージM2と、STOPボタンM13とを表示する。メッセージM2は、車両200から取得した駆動バッテリ71のSOCと、このSOCから計算された満充電までの充電時間(残り時間)とを含む。なお、SOCは、蓄電残量を示し、たとえば、満充電状態の蓄電量に対する現在の蓄電量の割合を0~100%で表わしたものである。
ユーザは、STOPボタンM13を押すことによって車両200への給電(ひいては、駆動バッテリ71の充電)を停止させることができる。ユーザは、メッセージM2を参考にして、STOPボタンM13を押すタイミングを決めることができる。この給電中画面では、STOPボタンM13を押すことが、上記給電停止操作に相当する。すなわち、ユーザによってSTOPボタンM13が押されると、S25においてYESと判断される。
再び図4を参照して、対象設備の制御装置311は、S25においてYESと判断されると、S26において、給電停止を知らせる信号(以下、「給電停止信号」とも称する)を車両200へ送信するとともに、車両200への給電を停止させる。一方、車両ECU50は、対象設備から給電停止信号を受信すると、S17において給電が停止した(YES)と判断し、S18において、駆動バッテリ71の充電リレー(図示せず)をOFF状態(遮断状態)にして、駆動バッテリ71の充電を終了させる。
図7は、実施の形態1に係る車両ECU50によって実行されるマイルーム対応判定の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、図4のS12において設備情報を受信した(YES)と判断されたタイミングで開始される。
図7を参照して、車両ECU50は、S31において、上記の設備情報を用いて対象設備がDCマイルームモードに対応しているか否かを判断する。たとえば、車両ECU50は、対象設備の出力電流値が所定値以下である場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応している(S31にてYES)と判断し、対象設備の出力電流値が所定値を超えている場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応していない(S31にてNO)と判断する。S31で用いられる所定値は、たとえば50A未満であり、1A以上25A以下の範囲から選ばれることが特に好ましい。この実施の形態では、S31で用いられる所定値を15Aとする。このため、対象設備が非対応設備(出力電流値125A)である場合にはS31においてNOと判断され、対象設備が第1又は第2対応設備(出力電流値10A)である場合にはS31においてYESと判断される。
S31において対象設備がDCマイルームモードに対応している(YES)と判断された場合には、車両ECU50は、S32において、記憶装置52に記憶されている許可フラグの値(初期値はOFF)をONにする。許可フラグは、DCマイルームモードが許可されているか否かを示すパラメータである。許可フラグの値がONであることは、DCマイルームモードが許可されていることを意味し、許可フラグの値がOFFであることは、DCマイルームモードが許可されていないことを意味する。S32において許可フラグの値がONにされることで、DCマイルームモードが許可される。
他方、S31において対象設備がDCマイルームモードに対応していない(NO)と判断された場合には、S32を経ずに図7の処理は終了する。すなわち、許可フラグの値はOFF(初期値)から変更されず、DCマイルームモードが禁止された状態(初期の状態)が維持される。なお、許可フラグの値は、車両ECU50が停止状態になったり、図4のS18において充電が終了したりすると、初期化される。
図8は、実施の形態1に係る車両ECU50によって実行されるDCマイルームモード実行/非実行制御の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、たとえば、駆動バッテリ71の充電中(図4のS15~S17参照)に、ユーザによってDCマイルームモードが要求されたときに開始される。ユーザは、たとえばパワースイッチPSを操作することによって、車両ECU50にDCマイルームモードを要求することができる。
図8を参照して、車両ECU50は、ユーザからDCマイルームモードの要求を受けると、S41において、前述した許可フラグ(図7参照)の値を確認する。そして、許可フラグの値がONである場合(S41にてYES)には、車両ECU50は、S42において、報知装置220(たとえば、メータパネルD1)にマイルーム実行受付画面を表示させて、S43において、所定の期間内にユーザからマイルーム実行操作がなされたか否かを判断する。ユーザは、マイルーム実行受付画面に対してマイルーム実行操作を行なうことによって、車両ECU50にDCマイルームモードの実行を要求することができる。図9は、メータパネルD1に表示されるマイルーム実行受付画面の一例を示す図である。
図8とともに図9を参照して、このマイルーム実行受付画面は、メッセージM3と、「マイルームモード」の選択肢M14と、「キャンセル」の選択肢M15と、カーソルM16とを表示して、選択肢M14,M15のいずれかを選択することをユーザに促す。ユーザは、操作部S1(図2)を操作することによって、選択肢M14,M15のいずれかを選択することができる。たとえば、操作部S1はカーソルキー(矢印ボタン)及び決定ボタンを含む。ユーザは、カーソルキーによって選択肢M14,M15のいずれかにカーソルM16を合わせて決定ボタンを押すことで、選択肢M14,M15のいずれかを選択することができる。このマイルーム実行受付画面では、選択肢M14を選択することが、上記マイルーム実行操作に相当する。すなわち、ユーザによって選択肢M14が選択されると、S43においてYESと判断される。他方、ユーザによって選択肢M15が選択されると、S43においてNOと判断される。S42においてマイルーム実行受付画面が表示されてから、選択肢M14,M15のいずれも選択されずに所定時間(たとえば、100秒)が経過した場合にも、S43においてNOと判断される。そして、S43においてNOと判断されると、図8の処理が終了する。
再び図8を参照して、S43においてYESと判断されると、車両ECU50は、S44においてDCマイルームモードを実行する。DCマイルームモードが実行されると、補機類がパワーONになる。すなわち、車両ECU50によってリレーR11及びR12がオンされ、電装品230(たとえば、空調装置及びナビゲーションシステム)が駆動可能な状態になる。その後、ユーザによって給電停止操作がなされると(図4のS25にてYES)、DCマイルームモードは終了する。
なお、DCマイルームモードの実行中に、ユーザによってDCマイルームモードの停止が要求されたときには、車両ECU50はDCマイルームモードを終了させる。ユーザは、たとえばパワースイッチPSを操作することによって、車両ECU50にDCマイルームモードの停止を要求することができる。また、DCマイルームモードの実行中に他の終了条件が成立したとき(たとえば、駆動バッテリ71への充電量よりも車内の電力消費量が多くて駆動バッテリ71の残量不足が生じたときなど)にも、車両ECU50はDCマイルームモードを終了させる。
他方、上記S41において許可フラグの値がOFFである(NO)と判断された場合には、車両ECU50は、S45において、DCマイルームモードを実行できないことを報知装置220(たとえば、メータパネルD1)に報知させる。図10は、DCマイルームモードを実行できないことを報知するためにメータパネルD1が表示する画面の一例を示す図である。なお、この実施の形態に係るメータパネルD1は、本開示に係る「第1報知装置」の一例に相当する。
図8とともに図10を参照して、メータパネルD1は、たとえば、メッセージM4と、×印M17とを表示することによって、DCマイルームモードを実行できないことをユーザに報知する。この画面では、カーソルM16を移動できない。この画面は、操作部S1に含まれる決定ボタンが押されることによって終了する。また、S45において画面が表示されてから、決定ボタンが押されることなく所定時間(たとえば、100秒)が経過した場合にも、この画面は終了する。そして、この画面が終了すると、図8の処理が終了する。
以上説明したように、この実施の形態に係る車両ECU50(車載制御装置)は、以下に説明する判断部及び情報取得部を備える。情報取得部は、給電設備に関する所定の設備情報を取得するように構成される(図4のS12)。判断部は、上記の設備情報を用いて給電設備がDCマイルームモードに対応していると判断される場合にはDCマイルームモードを許可し、上記の設備情報を用いて給電設備がDCマイルームモードに対応していないと判断される場合にはDCマイルームモードを許可しないように構成される(図7のS31及びS32)。これにより、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることが可能になる。
また、車両ECU50は、DCマイルームモードを許可しないと判断された場合(図8のS41にてNO)に、DCマイルームモードを実行できないことをメータパネルD1に報知させる報知部(図8のS45)をさらに備える。これにより、DCマイルームモードが許可されているか否かをユーザが認識できるようになり、ユーザの利便性が向上する。なお、メータパネルD1に代えて他の報知装置を採用してもよい。たとえば、メータパネルD1に代えてヘッドアップディスプレイD2を採用してもよい。ユーザへの報知の方法は任意であり、表示装置に文字又は画像等を表示させてもよいし、スピーカーによって音(音声を含む)で知らせてもよいし、所定のランプを点灯(点滅を含む)させてもよい。
また、車両ECU50は、マイルーム実行操作によってDCマイルームモードの実行が要求され(図8のS43にてYES)、かつ、DCマイルームモードが許可される(図8のS41にてYES)と、DCマイルームモードを実行する実行部(図8のS44)をさらに備える。そして、DCマイルームモードが実行されると、ナビゲーションシステム及び空調装置を含む電装品230が駆動可能な状態になる。これにより、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることが可能になる。
[実施の形態2]
本開示の実施の形態2に係る充電システムについて説明する。実施の形態2は実施の形態1と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。
実施の形態2に係る充電システムは、基本的には、実施の形態1に係る充電システム(図1参照)に準ずる構成を有する。ただし、実施の形態2に係る充電システムでは、図7及び図8の処理に代えて、後述する図12の処理が実行される。また、実施の形態2に係る充電システムは、以下に説明する給電設備(すなわち、DCマイルームモードに対応している第3対応設備)を含む。
図11は、第3対応設備の構成を説明するための図である。図11を参照して、第3対応設備では、電源400が電圧200Vの交流電源である。第3対応設備の本体310は、図1に示される構成に加えて電力変換回路314をさらに備える。電力変換回路314は、AC/DCコンバータ、昇圧回路、及び電流調整回路を含んで構成される。電流調整回路は、電力変換回路314の出力電流値を変更可能に構成される。なお、電流調整回路は、電気抵抗を変更することによって出力電流値を変更してもよいし、電圧を変更することによって出力電流値を変更してもよい。また、電源400が複数種の電源を含む場合には、使用する電源(すなわち、電力変換回路314に電気的に接続される電源)を変更することによって出力電流値を変更してもよい。
第3対応設備は、上記のような電力変換回路314を備えることによって、DCインレット13へ供給する電力の大きさを変更可能に構成される。第3対応設備では、電力変換回路314が、電源400から供給される交流電力に所定の電力変換を行ない、電圧300V~400V、電流10A~100Aの直流電力を充電ケーブル320へ出力する。
第3対応設備は、車両200への給電開始時においては、電圧400V、電流100Aの直流電力をDCインレット13へ供給する。また、第3対応設備は、車両200への給電中において車両ECU50から所定の信号(たとえば、後述する電流低下要求信号)を受信すると、DCインレット13へ供給する電力を小さくするとともに、DCマイルームモードが許可されていることをスタンドディスプレイ312に報知させる。DCマイルームモードが許可されていることが報知されることによって、他の車両のユーザは、第3対応設備において急速充電が行なわれていないことを認識することができる。そして、他の車両のユーザが第3対応設備を用いて急速充電を行なうことを希望する場合には、他の車両のユーザは車両200の運転者にその旨を伝えて車両200を移動させることを要求することができる。このため、第3対応設備を用いた充電中にDCマイルームモードを実行して補機類を駆動しても、他の車両のユーザの利便性を過度には阻害しないと考えられる。なお、この実施の形態に係るスタンドディスプレイ312は、本開示に係る「第2報知装置」の一例に相当する。
図12は、実施の形態2に係る充電システムにおいて、車両ECU50によって実行されるDCマイルームモード実行/非実行制御と、給電設備で行なわれる給電制御との各々について処理手順を示すフローチャートである。図12に示される車両200の処理は、たとえば、駆動バッテリ71の充電が開始されたとき(図4のS15参照)に開始される。一方、図12に示される給電設備の処理は、たとえば、給電が開始されたとき(図4のS24参照)に開始される。以下では、対象設備が上記第3対応設備(図11参照)である場合について説明する。
図11とともに図12を参照して、車両ECU50は、S51において、対象設備からDCインレット13に供給される電力を用いて充電されている駆動バッテリ71のSOCが所定SOC値以上になったか否かを判断する。所定SOC値は、駆動バッテリ71が十分に充電されたか否かの閾値に相当する。所定SOC値は、たとえば50%以上であり、50%以上100%以下の範囲から選ばれることが特に好ましい。この実施の形態では、所定SOC値を100%(満充電状態)とする。駆動バッテリ71のSOCが所定SOC値(たとえば、100%)未満である間(すなわち、S51にてNOと判断されている期間)は、S51の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。
駆動バッテリ71のSOCが所定SOC値以上になると(S51にてYES)、車両ECU50は、S52において、報知装置220(たとえば、メータパネルD1)にマイルーム実行受付画面を表示させて、S53において、所定の期間内にユーザからマイルーム実行操作がなされたか否かを判断する。S52、S53は、それぞれ図8のS42、S43と同じであるため、説明を割愛する。マイルーム実行操作がなされなかった場合(S53にてNO)には、車両ECU50は、S57において、給電の停止を要求する信号(以下、「給電停止要求信号」とも称する)を充電ケーブル320を通じて対象設備へ送信した後、図12における車両200の処理を終了させる。他方、マイルーム実行操作がなされた場合(S53にてYES)には、車両ECU50が、S54において、給電電流を所定電流値(たとえば、15A)以下にすることを要求する信号(以下、「電流低下要求信号」とも称する)を充電ケーブル320を通じて対象設備へ送信した後、処理がS55へ進む。
一方、対象設備の制御装置311は、給電が開始されると、S61において、車両200から給電停止要求信号を受信したか否かを判断し、給電停止要求信号の受信がない場合(S61にてNO)には、S62において、車両200から電流低下要求信号を受信したか否かを判断する。給電停止要求信号及び電流低下要求信号のいずれかの受信が確認されるまでの間(すなわち、S61及びS62の両方でNOと判断されている期間)は、S61及びS62の処理が所定の制御周期ごとに繰り返し行なわれる。
対象設備の制御装置311は、給電停止要求信号を受信すると(S61にてYES)、S65において、車両200への給電を停止させた後、図12における給電設備の処理を終了させる。S65は、図4のS26と同じであるため、説明を割愛する。
対象設備の制御装置311は、電流低下要求信号を受信すると(S62にてYES)、S63において、電力変換回路314によって出力電流値を10Aまで低下させる。これにより、対象設備からDCインレット13に供給される電力が小さくなる。その後、制御装置311は、S64において、DCマイルームモードが許可されていることをスタンドディスプレイ312に報知させる。なお、DCマイルームモードが許可されていなければDCマイルームモードを実行できないため、DCマイルームモードが実行中であることの報知も、DCマイルームモードが許可されていることの報知に含まれる。
図13は、DCマイルームモードが許可されていることを報知するためにスタンドディスプレイ312が表示するマイルーム中画面の一例を示す図である。
図12とともに図13を参照して、スタンドディスプレイ312は、たとえば、「マイルーム中」の文字を含むメッセージM5を表示することによって、DCマイルームモードが許可されていることをユーザに報知する。なお、図13に示されるSTOPボタンM13は、給電中画面(図6)のSTOPボタンM13と同じである。
上記S64の処理によって、スタンドディスプレイ312に表示される画面が給電中画面(図6)からマイルーム中画面(図13)に切り替わる。そして、このS64の処理後、図12の処理は終了する。
再び図12を参照して、車両ECU50は、S55において、所定の期間内に駆動バッテリ71の充電電流が所定値以下になったか否かを判断する。駆動バッテリ71の充電電流は、たとえば駆動バッテリ71の監視ユニットによって検出され、対象設備の出力電流値に対応した電流値を示す。S55で用いられる所定値は、たとえば50A未満であり、1A以上25A以下の範囲から選ばれることが特に好ましい。この実施の形態では、S55で用いられる所定値を15Aにする。また、S55で用いられる所定の期間は、S63において対象設備(たとえば、第3対応設備)が給電電流を低下させるために要する時間などを考慮して決定される。対象設備が第3対応設備である場合には、前述の電流低下要求信号に応じて対象設備の出力電流値が10Aまで低下し(S63)、所定の期間内に駆動バッテリ71の充電電流が15A以下になるため、S55においてYESと判断される。
S55においてYESと判断されると、車両ECU50は、S56においてDCマイルームモードを実行した後、図12における車両200の処理を終了させる。S56は、図8のS44と同じであるため、説明を割愛する。
なお、対象設備がDCマイルームモードに対応していない給電設備(たとえば、前述の非対応設備)である場合には、対象設備は、電流低下要求信号を受信しても出力電流値を低下させることができないため、対象設備の出力電流値は125Aのままとなる。このため、S55においてNOと判断される。その後、車両ECU50は、S57において、給電停止要求信号を充電ケーブル320を通じて対象設備へ送信した後、図12における車両200の処理を終了させる。
また、対象設備が前述の第1又は第2対応設備である場合には、もともと対象設備の出力電流値が10Aであるため、S55においてYESと判断され、S56においてDCマイルームモードが実行される。
この実施の形態では、対象設備から車両200へ供給される電力が、本開示に係る「設備情報」の一例に相当する。
以上説明したように、この実施の形態に係る車両ECU50(車載制御装置)は、以下に説明する判断部及び情報取得部を備える。情報取得部は、給電設備に関する所定の設備情報を取得するように構成される(図12のS55)。判断部は、上記の設備情報を用いて給電設備がDCマイルームモードに対応していると判断される場合にはDCマイルームモードを許可し、上記の設備情報を用いて給電設備がDCマイルームモードに対応していないと判断される場合にはDCマイルームモードを許可しないように構成される(図12のS55~S57)。これにより、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることが可能になる。
また、車両ECU50は、給電設備からDCインレット13に供給される電力を用いて車両200の駆動バッテリ71を充電しているときに駆動バッテリ71のSOCが所定SOC値以上になったことを含む所定の要求条件(図12において、S51にてYES、かつ、S53にてYES)が成立する場合に、給電設備の供給電力の大きさを所定の大きさ以下にするように給電設備に要求する要求部(図12のS54)をさらに備える。このため、駆動バッテリ71が十分に充電されたときに、給電設備から車両200へ供給される電力が小さくなり、駆動バッテリ71の過充電が抑制される。
この実施の形態に係る充電システムでは、車両ECU50が、所定の送信条件(図12において、S51にてYES、かつ、S53にてYES)が成立する場合に所定の信号を給電設備へ送信するように構成される(図12のS54)。また、第3対応設備が、車両ECU50から上記所定の信号を受信すると(図12のS62にてYES)、DCマイルームモードが許可されていることをスタンドディスプレイ312に報知させるように構成される。DCマイルームモードが許可されていることが報知されることによって、他の車両のユーザは、第3対応設備において急速充電が行なわれていないことを認識することができる。この実施の形態では、上記要求条件と上記送信条件とが互いに同じ条件である。ただし、要求条件及び送信条件は、各々独立して、充電中に車載バッテリ(たとえば、駆動バッテリ71)のSOCが所定SOC値以上になったことを含む範囲で変更可能である。また、スタンドディスプレイ312に代えて他の報知装置を採用してもよい。
車両ECU50は、マイルーム実行操作によってDCマイルームモードの実行が要求され(図12のS53にてYES)、かつ、DCマイルームモードが許可される(図12のS55にてYES)と、DCマイルームモードを実行する実行部(図12のS56)をさらに備える。そして、DCマイルームモードが実行されると、電装品230が駆動可能な状態になる。これにより、他の車両のユーザの利便性を過度に阻害することなく当該車両のユーザの利便性を向上させることが可能になる。
[他の実施の形態]
設備情報は、給電設備がDCマイルームモードに対応しているか否かを示す範囲で任意である。たとえば、給電設備が公共/非公共のいずれの設備であるかを示す情報を、設備情報として採用してもよい。そして、充電システムが、以下に説明する給電設備(すなわち、DCマイルームモードに対応している第4対応設備)を含んでもよい。
第4対応設備は、図1に示す構成を有する非公共の設備であり、制御装置311は、たとえば図4のS22において、当該給電設備(第4対応設備)が非公共の設備であることを示す情報を車両へ送信するように構成される。非公共の設備のユーザは少人数に限定されるため、非公共の設備についてDCマイルームモードを許可しても、他の車両のユーザの利便性を阻害する可能性は低いと考えられる。
実施の形態1に係る車両ECU50は、給電設備が非公共の設備である場合(たとえば、対象設備から非公共の設備であることを示す上記情報を受信した場合)に、当該給電設備がDCマイルームモードに対応している(図7のS31にてYES)と判断するように構成されてもよい。こうした車両ECU50では、たとえば対象設備が第4対応設備である場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応していると判断される。
車両ECU50は、たとえば、対象設備の供給電力の大きさ(たとえば、出力電流値)が所定の大きさ(たとえば、15A)以下であること(第1の要件)と、対象設備が非公共の設備であること(第2の要件)との少なくとも一方を満たす場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応している(図7のS31にてYES)と判断し、第1及び第2の要件の両方を満たさない場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応していない(図7のS31にてNO)と判断するように構成されてもよい。また、車両ECU50は、たとえば、第1の要件と第2の要件との両方を満たす場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応している(図7のS31にてYES)と判断し、第1及び第2の要件の少なくとも一方を満たさない場合に、対象設備がDCマイルームモードに対応していない(図7のS31にてNO)と判断するように構成されてもよい。なお、第1及び第2対応設備の各々は第1の要件を満たし、第2及び第4対応設備の各々は第2の要件を満たす。
また、設備情報(給電設備に関する情報)を示す情報表示部が給電設備に設けられている場合には、車両前方又は車両後方のカメラ(図示せず)等によって、情報表示部からその情報を読み取るようにしてもよい。情報表示部の例としては、ラベル又はFPD(Flat Panel Display)が挙げられる。情報表示部における表示形式は任意であり、たとえば、マトリックス型2次元コード(たとえば、QRコード(登録商標))、1次元コード(たとえば、バーコード)、文字列、又は数字列のような形式で情報が表示されてもよい。
DCマイルームモードの実行によって駆動可能になる電装品230は任意に設定できる。たとえば、電装品230は、ナビゲーションシステム及び空調装置の少なくとも一方に加えて又は代えて、音響機器、映像機器、シートヒータ、及びミラーヒータの少なくとも1つを含んでいてもよい。音響機器は、音を再生したり録音したり変換したりする機器である。音響機器の例としては、カーステレオ、カーラジオが挙げられる。映像機器は、映像(静止画を含む)を表示したり、記録したりする機器である。映像機器の例としては、各種光学メディアやハードディスク等に記録された動画を再生する映像再生機器が挙げられる。シートヒータは、車室内のシート(たとえば、運転席、助手席等)を暖める装置である。ミラーヒータは、雨滴又は霜を除去することなどを目的として、車両のミラー(たとえば、ドアミラー)を加熱する装置である。
給電実行操作及び給電停止操作は任意に設定できる。たとえば、給電設備の操作方法をユーザが知っているときには、給電設備に給電開始画面や給電中画面などを表示させなくてもよい。各種メッセージ(操作方法の説明など)を、紙やラベル等に記載して、給電設備の本体に付けておいてもよい。
充電システムにおける回路構成は、図1に示した構成に限られず適宜変更可能である。たとえば、DC充電回路12と補機バッテリ72とを駆動バッテリ71を介さずに電気的に接続して、DCマイルームモードの実行中において、給電設備の電力が駆動バッテリ71を介さずに補機バッテリ72に供給されるようにしてもよい。また、DC充電回路12と電装品230とをバッテリ(駆動バッテリ71及び補機バッテリ72)を介さずに電気的に接続して、DCマイルームモードの実行中において、給電設備の電力がバッテリを介さずに電装品230に供給されるようにしてもよい。
上記実施の形態では、車両が1つのDC充電口のみを備えているが、充電口の数及び種類は、これに限定されない。たとえば、車両は、2つ以上のDC充電口を備えていてもよいし、DC充電口に加えてAC充電口を備えていてもよい。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 DC充電ユニット、11 制御部、12 DC充電回路、13 DCインレット、50 車両ECU、51 演算装置、52 記憶装置、60 DC/DCコンバータ、71 駆動バッテリ、72 補機バッテリ、80 走行駆動部、81 PCU、82 MG、90 駆動輪、200 車両、201 フロントガラス、202 ステアリングホイール、203 シフトレバー、204 吹出口、210 入力装置、220 報知装置、230 電装品、240 アクセサリソケット、310 本体、311,331 制御装置、312 スタンドディスプレイ、313 コンセント、314,332 電力変換回路、320 充電ケーブル、321 コネクタ、322 コンセントプラグ、330 制御ボックス、D1 メータパネル、D2 ヘッドアップディスプレイ、D3,D4 表示部、PS パワースイッチ、R11,R12 リレー、S1,S2,S3,S4 操作部。

Claims (8)

  1. 直流電力用充電口及び補機類を備える車両を制御する車載制御装置であって、
    前記車両外部の給電設備が充電ケーブルを介して前記直流電力用充電口に接続されているときに、ユーザからの要求に応じて所定の補機類を駆動可能な状態にする補機駆動モードを許可するか否かを判断する判断部と、
    前記給電設備に関する所定の設備情報を取得する情報取得部と、
    を備え、
    前記判断部は、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していると判断される場合には前記補機駆動モードを許可し、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していないと判断される場合には前記補機駆動モードを許可せず、
    前記設備情報は、前記給電設備の供給電力の大きさを含み、
    前記判断部は、前記給電設備の供給電力の大きさが所定の大きさ以下である場合に、前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していると判断するように構成される、車載制御装置。
  2. 前記給電設備から前記直流電力用充電口に供給される電力を用いて前記車両の車載バッテリを充電しているときに、前記車載バッテリのSOCが所定SOC値以上になった場合に、前記給電設備の供給電力の大きさを前記所定の大きさ以下にするように前記給電設備に要求する要求部をさらに備える、請求項に記載の車載制御装置。
  3. 直流電力用充電口及び補機類を備える車両を制御する車載制御装置であって、
    前記車両外部の給電設備が充電ケーブルを介して前記直流電力用充電口に接続されているときに、ユーザからの要求に応じて所定の補機類を駆動可能な状態にする補機駆動モードを許可するか否かを判断する判断部と、
    前記給電設備に関する所定の設備情報を取得する情報取得部と、
    を備え、
    前記判断部は、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していると判断される場合には前記補機駆動モードを許可し、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していないと判断される場合には前記補機駆動モードを許可せず、
    前記設備情報は、前記給電設備が公共/非公共のいずれの設備であるかを示す情報を含み、
    前記判断部は、前記給電設備が非公共の設備である場合に、前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していると判断するように構成される、車載制御装置。
  4. 前記車両は、所定の情報を報知する第1報知装置をさらに備え、
    前記車載制御装置は、前記判断部により前記補機駆動モードを許可しないと判断された場合に、前記補機駆動モードを実行できないことを前記第1報知装置に報知させる報知部をさらに備える、請求項1~のいずれか1項に記載の車載制御装置。
  5. 前記所定の補機類には、空調装置、音響機器、映像機器、ナビゲーションシステム、シートヒータ、及びミラーヒータの少なくとも1つが含まれ、
    前記補機駆動モードの実行が要求され、かつ、前記補機駆動モードが許可されると、前記補機駆動モードを実行する実行部をさらに備える、請求項1~のいずれか1項に記載の車載制御装置。
  6. 直流電力用充電口及び補機類を備える車両を制御する車載制御装置を含む充電システムであって
    前記車載制御装置は、
    前記車両外部の給電設備が充電ケーブルを介して前記直流電力用充電口に接続されているときに、ユーザからの要求に応じて所定の補機類を駆動可能な状態にする補機駆動モードを許可するか否かを判断する判断部と、
    前記給電設備に関する所定の設備情報を取得する情報取得部と、
    を備え、
    前記判断部は、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していると判断される場合には前記補機駆動モードを許可し、前記設備情報を用いて前記給電設備が前記補機駆動モードに対応していないと判断される場合には前記補機駆動モードを許可せず、
    前記車載制御装置は、所定の送信条件が成立する場合に所定の信号を前記給電設備へ送信するように構成され、
    前記充電システムは、前記補機駆動モードに対応している給電設備をさらに含み、
    前記補機駆動モードに対応している給電設備は、所定の情報を報知する第2報知装置を備え、前記車載制御装置から前記所定の信号を受信すると、前記補機駆動モードが許可されていることを前記第2報知装置に報知させるように構成される、充電システム。
  7. 前記送信条件は、前記給電設備から前記直流電力用充電口に供給される電力を用いて前記車両の車載バッテリを充電しているときに前記車載バッテリのSOCが所定SOC値以上になったことを含み、
    前記補機駆動モードに対応している給電設備は、前記直流電力用充電口へ供給する電力の大きさを変更可能に構成され、前記車載制御装置から前記所定の信号を受信すると、前記直流電力用充電口へ供給する電力を小さくする、請求項に記載の充電システム。
  8. 請求項1~のいずれか1項に記載の車載制御装置と、前記補機駆動モードに対応している給電設備とを含み、
    前記補機駆動モードに対応している給電設備は、系統電源と、前記系統電源から出力される交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換回路とを含む、充電システム。
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